JP5178107B2 - Laser scanning microscope - Google Patents

Laser scanning microscope Download PDF

Info

Publication number
JP5178107B2
JP5178107B2 JP2007240127A JP2007240127A JP5178107B2 JP 5178107 B2 JP5178107 B2 JP 5178107B2 JP 2007240127 A JP2007240127 A JP 2007240127A JP 2007240127 A JP2007240127 A JP 2007240127A JP 5178107 B2 JP5178107 B2 JP 5178107B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beam splitter
plane
plate glass
laser
parallel plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007240127A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009069692A (en
Inventor
英司 横井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2007240127A priority Critical patent/JP5178107B2/en
Priority to US12/200,855 priority patent/US8270088B2/en
Publication of JP2009069692A publication Critical patent/JP2009069692A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5178107B2 publication Critical patent/JP5178107B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0036—Scanning details, e.g. scanning stages
    • G02B21/0048—Scanning details, e.g. scanning stages scanning mirrors, e.g. rotating or galvanomirrors, MEMS mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052—Optical details of the image generation
    • G02B21/0076—Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Description

本発明はレーザー走査型顕微鏡に関する。   The present invention relates to a laser scanning microscope.

共焦点レーザー走査顕微鏡は、通常の顕微鏡に比べて、分解能・コントラストが良く、試料の高さ方向にも分解能を持つことから、例えば生体試料や半導体試料の観察・測定等に広く使用されている。これを蛍光顕微鏡と組み合わせた共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡は、レーザーによって試料内の蛍光物質の蛍光を観察する顕微鏡である。近年では共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡において複数色（複数波長）のレーザーを試料に照射して、試料内の複数の蛍光物質を多色に染め分けて観測する手法が多く利用される。   Confocal laser scanning microscopes are widely used for observation and measurement of biological samples and semiconductor samples, for example, because they have better resolution and contrast than normal microscopes and also have resolution in the sample height direction. . A confocal laser scanning fluorescence microscope in which this is combined with a fluorescence microscope is a microscope that observes fluorescence of a fluorescent substance in a sample with a laser. In recent years, in many confocal laser scanning fluorescence microscopes, a method of irradiating a sample with lasers of a plurality of colors (a plurality of wavelengths) and observing a plurality of fluorescent substances in the sample in different colors is often used.

さらに、共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡において、独立した走査光学系を搭載して、異なる目的のレーザーを独立に制御して試料に照射する技術が知られている（特許文献１）。この技術によれば、生細胞に光刺激を行いながら、その反応過程を観察することなどの応用ができる。   Furthermore, a technique is known in which a confocal laser scanning fluorescence microscope is equipped with an independent scanning optical system and independently irradiates a sample with different target lasers (Patent Document 1). According to this technique, application of observing the reaction process while performing light stimulation on living cells can be performed.

しかしながらこの場合、独立した走査光学系からのレーザーを結合する際に、収差が発生してしまい、結像性能を低下させるという問題がある。
特開平１０−２０６７４２号公報 However, in this case, when combining lasers from independent scanning optical systems, there is a problem that aberrations are generated and the imaging performance is deteriorated.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-206742

本発明は、上記の技術的問題に鑑み、独立した２つの走査光学系の結合部における収差を補正する構成もった共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡を提供する。   In view of the above technical problems, the present invention provides a confocal laser scanning fluorescence microscope having a configuration for correcting aberrations at a joint of two independent scanning optical systems.

本発明の上記課題は、第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に前記ビームスプリッタを光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、前記第２の走査光学系の第２の瞳投影レンズと前記ビームスプリッタの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った第１の平行平面板ガラスを、前記ビームスプリッタと等しい角度で傾斜させて配置し、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と同量の非点収差を、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と９０度異なる方向に発生させる非点収差発生光学素子を、前記共通光路に配置することを特徴とするレーザー走査型顕微鏡によって解決される。   In the laser scanning microscope that combines the first scanning optical system and the second scanning optical system into a common optical path by a beam splitter, the beam splitter is the first of the first scanning optical system. The beam splitter is disposed between the pupil projection lens and the imaging lens of the common optical path so as to be inclined with respect to the optical axis, and transmits the laser from the first scanning optical system and transmits the second scanning optical system. A first plane-parallel plate glass having a thickness optically equal to the beam splitter, between the second pupil projection lens of the second scanning optical system and the beam splitter, One that is tilted at the same angle as the beam splitter, and has the same amount of astigmatism generated by the beam splitter, which is 90 degrees different from the astigmatism generated by the beam splitter. This is solved by a laser scanning microscope characterized in that astigmatism generating optical elements generated in the direction are arranged in the common optical path.

このとき、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路は直線である構成が考えられる。また、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路はミラーで折り返され、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタはほぼ同一平面上にある構成も考えられる。   At this time, a configuration in which the optical path between the first plane-parallel plate glass and the beam splitter is a straight line is conceivable. Further, a configuration in which the optical path between the first plane-parallel plate glass and the beam splitter is folded back by a mirror, and the first plane-parallel plate glass and the beam splitter are substantially on the same plane is also conceivable.

このとき、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動してスライドし、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動する構成が望ましい。この構成によれば、光路の切り換え時にも収差が変わらない構成となる。   At this time, the first plane-parallel plate glass and the beam splitter slide in conjunction with each other, and the first plane-parallel plate glass is disposed so as to be inclined between the first pupil projection lens and the imaging lens. A configuration that moves to is desirable. According to this configuration, the aberration does not change even when the optical path is switched.

また、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動して回転し、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動する構成も望ましい。この構成でも、光路の切り換え時にも収差が変わらない構成となる。   Further, the first plane-parallel plate glass and the beam splitter rotate in conjunction with each other, and the first plane-parallel plate glass moves to a position where it is inclined between the first pupil projection lens and the imaging lens. A moving configuration is also desirable. Even in this configuration, the aberration does not change even when the optical path is switched.

前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは同一のフィルターホイールの対向位置に配置されていることが望ましい。このようにフィルターホイールを使った構成では複数のビームスプリッタを選択的に利用できる。   It is desirable that the first plane-parallel plate glass and the beam splitter are arranged at positions opposite to the same filter wheel. In this way, the configuration using the filter wheel can selectively use a plurality of beam splitters.

ここで、前記非点収差発生光学素子は、前記ビームスプリッタと前記共通光路の結像レンズの間に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜した第２の平行平面板ガラスであることが考えられる。また、前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し１８０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凸面となる反りがある構成としてもよい。前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凹面となる反りがある構成としてもよい。
また、本発明の上記課題は、第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、前記ビームスプリッタと前記第１の瞳投影レンズの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った平行平面板ガラスを傾斜させて配置し、前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスの傾斜方向は光軸に関し９０度異なり、前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスは連動して駆動し、前記共通光路から外れる配置をとることを特徴とするレーザー走査型顕微鏡によっても解決される。 Here, the astigmatism generating optical element is disposed between the beam splitter and the imaging lens of the common optical path, and is a second parallel plane inclined in a direction different from the beam splitter by 90 degrees with respect to the optical axis. It may be a plate glass. Further, the astigmatism generating optical element is a mirror disposed in a stage subsequent to the imaging lens of the common optical path and inclined in a direction different from the beam splitter by 180 degrees with respect to the optical axis, and the mirror is in a reflection direction. It is good also as a structure with the curvature used as a convex surface. The astigmatism generating optical element is a mirror disposed at a stage subsequent to the imaging lens of the common optical path and tilted in a direction different from the beam splitter by 90 degrees with respect to the optical axis, and the mirror has a concave surface in the reflection direction. It is good also as a structure with the curvature which becomes.
Further, the above-mentioned problem of the present invention is that in a laser scanning microscope that synthesizes the first scanning optical system and the second scanning optical system into a common optical path by a beam splitter, the beam splitter includes Between the first pupil projection lens and the image forming lens of the common optical path, it is arranged so as to be inclined with respect to the optical axis, transmits the laser from the first scanning optical system, and passes from the second scanning optical system. A parallel plane plate glass having a thickness that is optically equal to the beam splitter is inclined between the beam splitter and the first pupil projection lens so as to reflect the laser, and the beam splitter and the plane plate glass The tilt direction differs by 90 degrees with respect to the optical axis, and the beam splitter and the flat plate glass are driven in conjunction with each other to take an arrangement out of the common optical path. It can also be solved by a scanning microscope.

本発明によれば、独立した走査光学系の結合部における収差を補正する構成をもった共焦点レーザー走査蛍光顕微鏡を提供される。   According to the present invention, there is provided a confocal laser scanning fluorescence microscope having a configuration for correcting aberrations at a coupling portion of independent scanning optical systems.

以下では、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施に利用される形のレーザー走査型顕微鏡の模式図である。同図における顕微鏡本体１は、ステージ２上の試料３を、対物レンズ４を使って観察する。そして顕微鏡本体１にはスキャンユニット５が接続され、スキャンユニット５にはレーザーユニット６からファイバーケーブル７を通してレーザーが導入され内部でレーザー走査が行われる。この時、独立した２つのレーザー走査手段はスキャンユニット５の中に配置され、それぞれの走査光学系に対して２つのレーザーユニット６から２つのファイバーケーブル７を通じてレーザーが導入される構成を取っている。上記のような構成をする理由は一般的なレーザーユニットは大型の装置となるのでスキャンユニット５に直接備え付けることができないからである。さらにコンピュータ端末８が備えられ、スキャンユニット５やレーザーユニット６の制御と得られた検出結果の可視化に利用される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a laser scanning microscope of the form used in the practice of the present invention. The microscope main body 1 in the figure observes the sample 3 on the stage 2 using the objective lens 4. A scanning unit 5 is connected to the microscope main body 1, and a laser is introduced from the laser unit 6 through the fiber cable 7 to the scanning unit 5, and laser scanning is performed inside. At this time, the two independent laser scanning means are arranged in the scan unit 5, and the laser is introduced from the two laser units 6 through the two fiber cables 7 to each scanning optical system. . The reason for the above configuration is that a general laser unit is a large device and cannot be directly installed in the scan unit 5. Furthermore, a computer terminal 8 is provided, which is used to control the scan unit 5 and the laser unit 6 and to visualize the detection results obtained.

なお、図１の例ではレーザーユニット６は独立した２つの形態をとっているが、これは１つのユニットにして２つのファイバーケーブル７によってスキャンユニット５に導入してもよい。また、スキャンユニット５を独立した２つのユニットにする構成を取っても本発明の実施には支障がない。   In the example of FIG. 1, the laser unit 6 has two independent forms. However, this may be introduced as one unit into the scan unit 5 by two fiber cables 7. Further, even if the scan unit 5 is configured as two independent units, there is no problem in the implementation of the present invention.

図２は一般的なレーザー走査型顕微鏡の内部構成を説明する概略図である。本願発明の実施には図２中の領域Ａ（破線内領域）に工夫をする。ここでは説明の便宜上、領域Ａの内部を従来技術の構成として説明をする。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the internal configuration of a general laser scanning microscope. In carrying out the invention of the present application, a device is devised in a region A (region in a broken line) in FIG. Here, for convenience of explanation, the inside of the region A will be explained as a configuration of the prior art.

一般的なレーザー走査型顕微鏡では観察用励起レーザーユニット６にたいして例えばアルゴンイオンレーザー（488nm）とＨｅ−Ｎｅグリーンレーザー(543nm)とＨｅ−Ｎｅレーザー(633nm)などの複数のレーザー光源９を搭載し、ダイクロイックミラー１０を組み合わせることによって同一光路に合成することによって一つのレーザーユニット６を構成する。一つの光路に合成されたレーザーはＡＯＴＦ（Acousto-optic tunable filters）１２によって光量調節などを行った後にファイバーカップリング機構１３を経由してファイバーケーブル７に導入される。さらに、刺激用レーザーユニット６’に関してレーザー光源９’とＡＯＴＦ１２’などを同様に備え、ファイバーケーブル７’とファイバーカップリング機構１３’によって別系統でスキャンユニット５に導入される。   In a general laser scanning microscope, a plurality of laser light sources 9 such as an argon ion laser (488 nm), a He—Ne green laser (543 nm), and a He—Ne laser (633 nm) are mounted on the observation excitation laser unit 6. By combining the dichroic mirror 10 into the same optical path, one laser unit 6 is configured. The laser combined in one optical path is introduced into the fiber cable 7 via the fiber coupling mechanism 13 after adjusting the light amount by an AOTF (Acousto-optic tunable filters) 12. Further, a laser light source 9 ′ and an AOTF 12 ′ are similarly provided for the stimulation laser unit 6 ′, and are introduced into the scan unit 5 by another system by a fiber cable 7 ′ and a fiber coupling mechanism 13 ′.

観察用励起レーザーユニット６から導入されたレーザーはビームスプリッタ１５によって検出光路と合成され、観察用スキャナ１６へと導かれる。その後、瞳投影レンズ１７を経由してビームスプリッタ１８によって刺激光路と合成される。   The laser introduced from the observation excitation laser unit 6 is combined with the detection optical path by the beam splitter 15 and guided to the observation scanner 16. Thereafter, it is combined with the stimulation optical path by the beam splitter 18 via the pupil projection lens 17.

一方、刺激用レーザーユニット６’から導入されたレーザーは刺激用スキャナ１６’によって走査され、瞳投影レンズ１７’を経由してビームスプリッタ１８によって観察光路と合成される。   On the other hand, the laser introduced from the stimulation laser unit 6 'is scanned by the stimulation scanner 16', and is combined with the observation optical path by the beam splitter 18 via the pupil projection lens 17 '.

ビームスプリッタ１８によって合成された観察用励起レーザーと刺激用レーザーは結像レンズ１９と対物レンズ４によって試料面に集光され、試料内の蛍光物質を励起および試料を光刺激する。このとき、観察用スキャナ１６と刺激用スキャナ１６’は独立に駆動するので、刺激光と観察用励起光は試料面を独立に走査できる。   The observation excitation laser and the stimulation laser synthesized by the beam splitter 18 are condensed on the sample surface by the imaging lens 19 and the objective lens 4 to excite the fluorescent substance in the sample and to optically stimulate the sample. At this time, since the observation scanner 16 and the stimulation scanner 16 'are driven independently, the stimulation light and the observation excitation light can scan the sample surface independently.

また、このようにしてレーザーを照射されることによって放射された蛍光は、対物レンズによって収集され、結像レンズ１９、ビームスプリッタ１８、瞳投影レンズ１７、観察用スキャナ１６、ビームスプリッタ１５を経由して、検出光路へ導かれる。この時、検出光は結像レンズ２１によって共焦点ピンホール２２上に集光され、焦点面以外の光を除去し、解像度の高い検出ができる。共焦点ピンホール２２を通過した検出光は、適宜ダイクロイックミラーによって波長分離され、いくつかの検出器２５によって検出される。   Further, the fluorescence emitted by irradiating the laser in this way is collected by the objective lens, and passes through the imaging lens 19, the beam splitter 18, the pupil projection lens 17, the observation scanner 16, and the beam splitter 15. To the detection optical path. At this time, the detection light is condensed on the confocal pinhole 22 by the imaging lens 21, and light other than the focal plane is removed, so that detection with high resolution can be performed. The detection light that has passed through the confocal pinhole 22 is appropriately wavelength-separated by a dichroic mirror and detected by several detectors 25.

なお、図中の符号１１、１４、１４’、２０、２４は光路を曲げるためのミラーである。
本発明では、観察用励起光レーザーと刺激光レーザーが合成されるビームスプリッタ１８において発生する収差を補正する。この補正の仕組を説明するために、図３を使ってこの収差の原理を説明する。 Reference numerals 11, 14, 14 ', 20, and 24 in the figure are mirrors for bending the optical path.
In the present invention, the aberration generated in the beam splitter 18 where the observation excitation light laser and the stimulation light laser are combined is corrected. In order to explain this correction mechanism, the principle of this aberration will be described with reference to FIG.

図３は図２におけるビームスプリッタ１８の付近の拡大図である。同図では、観察用スキャナ１６、刺激用スキャナ１６’、瞳投影レンズ１７、瞳投影レンズ１７’、ビームスプリッタ１８、結像レンズ１９の間で光線がどのように進むかを表している。   FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the beam splitter 18 in FIG. This figure shows how light rays travel between the observation scanner 16, the stimulation scanner 16 ′, the pupil projection lens 17, the pupil projection lens 17 ′, the beam splitter 18, and the imaging lens 19.

同図にも示されるように、結像レンズ１９と２つの瞳投影レンズ１７、１７’は平行光束を入射して、収斂光束を射出する。そしてビームスプリッタ１８はこの収斂光束中に傾けて配置される。このとき、ビームスプリッタ１８はある程度の厚みを持っていて、なおかつ空気とは異なる屈折率を持つ部材で製造される。そのために、瞳投影レンズ１７から結像レンズ１９までの間の収斂光束は光軸対称とならず、これが結像面での収差となってしまう。この時に発生する収差は実質的に非点収差と横ズレの色収差である。   As shown in the figure, the imaging lens 19 and the two pupil projection lenses 17 and 17 ′ enter a parallel light beam and emit a convergent light beam. The beam splitter 18 is disposed in an inclined manner in the converged light beam. At this time, the beam splitter 18 is manufactured by a member having a certain thickness and having a refractive index different from that of air. Therefore, the convergent light beam from the pupil projection lens 17 to the imaging lens 19 is not symmetric with respect to the optical axis, and this becomes an aberration on the imaging surface. The aberrations generated at this time are substantially astigmatism and lateral deviation chromatic aberration.

上記の収差を補正するために、本発明では図２の領域Ａ部分を変更する。以下では、その実施例について説明する。   In order to correct the above-mentioned aberration, the region A in FIG. 2 is changed in the present invention. Hereinafter, the embodiment will be described.

図４は本発明の実施の最も簡単な実施例である。本実施の形態ではビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７との間に、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。このように配置することにより、ダイクロイックミラー１８によって発生する非点収差と平行平面版ガラス２６によって発生する非点収差とが補償される。   FIG. 4 shows the simplest embodiment of the present invention. In this embodiment, a plane-parallel plate glass 26 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is different by 90 degrees between the beam splitter 18 and the pupil projection lens 17 in the inclination of the beam splitter 18 and the optical axis rotation direction. Tilt it in the direction. By arranging in this way, the astigmatism generated by the dichroic mirror 18 and the astigmatism generated by the plane-parallel plate glass 26 are compensated.

このように配置することによって非点収差が補償される理由は以下の通りである。非点収差とは縦成分光線と横成分光線の焦点位置のズレによって発生する。収斂光束中に平行平面版ガラスを傾けて配置した場合は、傾けた方向成分の光線とその垂直成分の光線で焦点位置がズレてしまう。そこで、平行平面版ガラスの傾け方向を互いに直交するように配置することによって焦点位置のズレを相殺することができる。   The reason why astigmatism is compensated by this arrangement is as follows. Astigmatism is caused by a shift in the focal position between the vertical component beam and the horizontal component beam. When the plane-parallel plate glass is tilted in the convergent light beam, the focal position is shifted between the tilted direction component light beam and the vertical component light beam. Therefore, the displacement of the focal position can be offset by arranging the inclined directions of the plane parallel glass so as to be orthogonal to each other.

なお、このように非点収差を補償すると、結果として球面収差が増加してしまう。この場合は、例えば瞳投影レンズ１７を光学的に設計することによって適切に補償することができる。   If astigmatism is compensated in this way, spherical aberration increases as a result. In this case, for example, the pupil projection lens 17 can be appropriately compensated by optical design.

また、ビームスプリッタ１８の屈折率と平行平面板ガラス２６の屈折率は異なっていてもよい、そのときは厚みを調節することにより、光学的な厚みを等しくなるように調節できる。   Further, the refractive index of the beam splitter 18 and the refractive index of the plane-parallel plate glass 26 may be different. In this case, the optical thickness can be adjusted to be equal by adjusting the thickness.

図５は、刺激用レーザーの合成時とそうではない時で、適切に収差を補正しながら光路を切り替えるための実施形態の一つである。本実施形態は、共通光路に配置した非点収差発生光学素子として平行平面板ガラスを用いた構成例となっている。   FIG. 5 shows one of the embodiments for switching the optical path while appropriately correcting the aberration, when the stimulation laser is synthesized and when it is not. The present embodiment is a configuration example in which a plane-parallel plate glass is used as an astigmatism generating optical element disposed in a common optical path.

本実施例では、ビームスプリッタ１８と結像レンズ１９の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。さらに、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７’の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２７を、ビームスプリッタ１８の傾きと同じ向きで傾けて配置する。   In this embodiment, a plane-parallel plate glass 26 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is disposed between the beam splitter 18 and the imaging lens 19 in a direction different from the inclination of the beam splitter 18 by 90 degrees in the optical axis rotation direction. Tilt to position. Further, a plane-parallel plate glass 27 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is disposed between the beam splitter 18 and the pupil projection lens 17 ′ so as to be inclined in the same direction as the inclination of the beam splitter 18.

このように配置することにより、観察用励起レーザーも刺激用レーザーも平等に平行平面板を透過するので、それぞれに同量の非点収差が発生しかつその非点収差が補正される。   By arranging in this way, both the observation excitation laser and the stimulation laser pass through the parallel plane plate equally, so that the same amount of astigmatism occurs and the astigmatism is corrected.

また、本構成では観察用励起レーザー及び刺激用レーザーの両方に横ズレの色収差が発生する。ところが、本構成では平等に平行平面板を透過するので、横ズレの色収差の発生量は同じになる。つまり、観察用励起レーザーと刺激用レーザーのズレ量が等しいので、両レーザーの相対的制御に対して正確に制御可能な構成となっている。   Further, in this configuration, lateral deviation chromatic aberration occurs in both the observation excitation laser and the stimulation laser. However, in this configuration, since the light passes through the parallel flat plate equally, the amount of lateral chromatic aberration generated is the same. In other words, since the amount of deviation between the observation excitation laser and the stimulation laser is the same, it is possible to accurately control the relative control of both lasers.

また、発生した球面収差と横ズレの色収差の発生量も観察用励起レーザーと刺激用レーザーで等しいので、本構成の外部で適切に補正することが容易である。
本実施の形態では刺激用レーザーを使わない時でも、収差量が変化しないような切り替えを実現している。図５（ｂ）は刺激用レーザーを使わないときの本実施の形態を示す。図５（ｂ）は図５（ａ）におけるビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の二つが同時にスライドし、平行平面板ガラス２７が観察用励起光路に配置された状態となっている。この時、平行平面板ガラス２７はビームスプリッタ１８の代わりに、ビームスプリッタ１８と同量の非点収差を発生させることによって切り換え時に収差量が変化しない。すなわち、刺激用レーザーを利用時には平行平面板ガラス２７は刺激用レーザーの非点収差を発生させ、刺激用レーザーを未使用時には平行平面板ガラス２７は観察用励起レーザーの非点収差を発生させる役割を担っている。 In addition, since the generated amount of spherical aberration and lateral chromatic aberration are the same for the observation excitation laser and the stimulation laser, it is easy to correct appropriately outside the present configuration.
In this embodiment, even when the stimulation laser is not used, switching is performed so that the amount of aberration does not change. FIG. 5B shows the present embodiment when no stimulation laser is used. FIG. 5B shows a state in which the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 27 in FIG. 5A slide simultaneously, and the plane-parallel plate glass 27 is arranged in the observation excitation optical path. At this time, the plane-parallel plate glass 27 generates astigmatism of the same amount as that of the beam splitter 18 instead of the beam splitter 18, so that the amount of aberration does not change at the time of switching. That is, the plane parallel plate glass 27 generates astigmatism of the stimulation laser when the stimulation laser is used, and the plane parallel plate glass 27 plays a role of generating astigmatism of the observation excitation laser when the stimulation laser is not used. ing.

この構成の利点は、図５（ａ）と図５（ｂ）の２つの状態で平行平面板ガラス２７が異なる役割を担うことによって利用される部材やスペースが有効活用されることにある。   The advantage of this configuration is that the members and spaces used by the parallel flat plate glass 27 playing different roles in the two states of FIGS. 5A and 5B are effectively utilized.

図６は実施例２の変形例となる実施形態について説明する図である。この実施形態は本発明の実施にあたり、非点収差発生光学素子を反射方向に凸面となる反りをもつミラーとした構成である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment that is a modification of the second embodiment. In this embodiment, in implementing the present invention, the astigmatism generating optical element is configured as a mirror having a warp that is convex in the reflection direction.

非点収差が発生する原因は平行平面板ガラスを光路上に傾けて配置したときに限らない。例えば、ミラーに球面状の反りがあった場合に、そのミラーにより反射させて光路を変化させたときに非点収差が発生する。そこで、実施例２における平行平面板ガラス２６の役割を、ミラーに意図的に球面状の反りを発生させて非点収差を発生させる。ミラーに意図的に反りを発生させる方法は、例えばミラーのコート層の厚さを調節する方法が挙げられる。ミラーの基板とコート層では熱膨張率が異なるので、コートの蒸着時に反りが発生することが知られている。そこで、コート層の厚みなどを調節することによってミラーの反りを調節することができる。   The cause of the occurrence of astigmatism is not limited to the case where the plane-parallel plate glass is disposed inclined on the optical path. For example, when a mirror has a spherical warp, astigmatism occurs when it is reflected by the mirror and the optical path is changed. Therefore, the role of the plane-parallel plate glass 26 in the second embodiment is to cause astigmatism by intentionally generating a spherical warp in the mirror. As a method for intentionally generating warpage in the mirror, for example, a method of adjusting the thickness of the coating layer of the mirror can be mentioned. It is known that the mirror substrate and the coating layer have different coefficients of thermal expansion, so that warpage occurs during coating deposition. Therefore, the warpage of the mirror can be adjusted by adjusting the thickness of the coat layer.

なお、球面状の反りを持つミラーによって非点収差が発生する理由は以下のとおりである。球面状の反りを持ったミラーは屈折力を持つので、法線方向から光を反射させた場合は光軸対称な焦点位置を持つ。しかし、光路を曲げるために光軸に対して傾けてミラーを配置した場合は、反りによって発生する屈折力に偏りが発生してしまう。その結果として非点収差が発生してしまう。   The reason why astigmatism is generated by a mirror having a spherical warp is as follows. Since a mirror with a spherical warp has refractive power, it has a focal position that is symmetric with respect to the optical axis when light is reflected from the normal direction. However, when the mirror is disposed at an angle with respect to the optical axis in order to bend the optical path, the refractive power generated by the warp is biased. As a result, astigmatism occurs.

本実施の形態では、実施例２における平行平面板ガラス２６の代わりに結像レンズの後段に配置されたミラー２０（図２を参照）を反射方向に対して凸面となるように反らせる。この時、ミラー２０はビームスプリッタ１８の傾斜方向と光軸に対して１８０度の角度で傾斜させた構成をとる。その他の平行平面板ガラス２７などの構成は実施例２と同様なので説明を省略する。   In the present embodiment, the mirror 20 (see FIG. 2) arranged at the rear stage of the imaging lens is warped so as to be convex with respect to the reflection direction instead of the parallel flat plate glass 26 in the second embodiment. At this time, the mirror 20 is configured to be tilted at an angle of 180 degrees with respect to the tilt direction of the beam splitter 18 and the optical axis. Other configurations such as the plane-parallel plate glass 27 are the same as those in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.

本実施の形態でも、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７をスライドして、平行平面板ガラス２７を異なる役割で利用する長所は失われない。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。   Also in this embodiment, the advantage of using the parallel flat plate glass 27 in different roles by sliding the beam splitter 18 and the parallel flat plate glass 27 is not lost. That is, this embodiment also realizes switching so that the aberration amount does not change when the stimulation laser is not used. Further, the amount of lateral chromatic aberration generated is the same in both optical paths.

図７は実施例２のもう一つの変形例となる実施形態について説明する図である。この実施形態は、非点収差発生光学素子を反射方向に凹面となる反りをもつミラーとした構成である。   FIG. 7 is a diagram for explaining another embodiment of the second embodiment. In this embodiment, the astigmatism generation optical element is configured as a mirror having a warp that is concave in the reflection direction.

本実施の形態では、実施例２における平行平面板ガラス２６の代わりに結像レンズ１９の後段に配置されたミラー２０を反射方向に対して凹面となるように反らせる。この時、ミラー２０はビームスプリッタ１８の傾斜方向と光軸に対して９０度の角度で傾斜させた構成をとる。このように配置することによっても実施例３と同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the mirror 20 arranged at the rear stage of the imaging lens 19 is warped so as to be concave with respect to the reflection direction instead of the parallel flat plate glass 26 in the second embodiment. At this time, the mirror 20 is configured to be inclined at an angle of 90 degrees with respect to the inclination direction of the beam splitter 18 and the optical axis. By arranging in this way, the same effect as in the third embodiment can be obtained.

図８の（ａ）に示される刺激用レーザー利用時の配置は、実施例２における（ａ）の刺激用レーザー利用時の配置と同じである。すなわち、ビームスプリッタ１８と結像レンズ１９の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。さらに、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７’の間に、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２７を、ビームスプリッタ１８の傾きと同じ向きで傾けて配置する。   The arrangement at the time of using the stimulation laser shown in FIG. 8A is the same as the arrangement at the time of using the stimulation laser of (a) in the second embodiment. That is, a plane-parallel plate glass 26 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is tilted between the beam splitter 18 and the imaging lens 19 in a direction different from the tilt of the beam splitter 18 by 90 degrees in the optical axis rotation direction. Deploy. Further, a plane-parallel plate glass 27 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is disposed between the beam splitter 18 and the pupil projection lens 17 ′ so as to be inclined in the same direction as the inclination of the beam splitter 18.

本実施の形態では、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７をスライドするのではなく、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の間の光軸に直交した軸に対して、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を回転させて互いの位置を交換させる。その状態を示したのが図８の（ｂ）である。   In this embodiment, the beam splitter 18 and the parallel flat plate glass 27 are not slid, but the beam splitter 18 and the parallel flat plate glass 27 with respect to an axis perpendicular to the optical axis between the beam splitter 18 and the parallel flat plate glass 27. Rotate to swap each other's position. This state is shown in FIG.

同図に示されるように、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２６は互いの位置を交換するだけではなく、傾き方も１８０度変わってしまう。しかしながら、傾き方が１８０度変わってしまっても、非点収差の発生は同じなので、本発明の課題が同様に達成される。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。   As shown in the figure, the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 26 not only exchange their positions with each other, but also change the tilting direction by 180 degrees. However, even if the inclination is changed by 180 degrees, astigmatism is generated in the same manner, and thus the object of the present invention is achieved in the same manner. That is, this embodiment also realizes switching so that the aberration amount does not change when the stimulation laser is not used. Further, the amount of lateral chromatic aberration generated is the same in both optical paths.

また、本実施の形態においては、複数のビームスプリッタ１８を選択的に交換する構成にも発展できる。例えば、図９に示されるように、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を互いに対向させて同方向に傾けて配置したフィルターホイール２８を使えば複数のビームスプリッタ１８の選択と非点収差補正が両立した構成となる。   Further, in the present embodiment, a configuration in which the plurality of beam splitters 18 are selectively replaced can be developed. For example, as shown in FIG. 9, when a filter wheel 28 in which the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 27 are opposed to each other and inclined in the same direction is used, the selection of the plurality of beam splitters 18 and the correction of astigmatism are compatible. It becomes the composition which did.

図１０はダイクロイックミラーを交換可能にしたもう一つの構成例を示す。
本実施の形態では観察用励起レーザーと刺激用レーザーの２つを平行にして、それぞれをダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７を透過させる。つまり、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７はそれぞれの光路に同じ角度で配置すれば同じ量の収差が発生するので、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７は平行に配置すればよい事になる。このとき、ダイクロイックミラー１８と平行平面板ガラス２７はほぼ同一平面となる配置が好ましい。 FIG. 10 shows another configuration example in which the dichroic mirror is replaceable.
In the present embodiment, the observation excitation laser and the stimulation laser are parallel to each other and are transmitted through the dichroic mirror 18 and the parallel flat plate glass 27. That is, if the dichroic mirror 18 and the plane-parallel plate glass 27 are arranged at the same angle in the respective optical paths, the same amount of aberration is generated. Therefore, the dichroic mirror 18 and the plane-parallel plate glass 27 may be arranged in parallel. At this time, it is preferable that the dichroic mirror 18 and the plane-parallel plate glass 27 are arranged in substantially the same plane.

その後、平行平面板ガラス２７を透過した刺激用レーザーはミラー２９で反射させてダイクロイックミラー１８へ照射する。ここで、刺激用レーザーは観察用レーザーと合成される。   Thereafter, the stimulating laser transmitted through the plane-parallel plate glass 27 is reflected by the mirror 29 and applied to the dichroic mirror 18. Here, the stimulation laser is synthesized with the observation laser.

合成されたレーザーは実施例２などと同様に、後段でダイクロイックミラー１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。このことによって直交方向の非点収差を発生させる。   Similar to the second embodiment, the synthesized laser tilts a parallel flat plate glass 26 having a thickness optically equal to that of the dichroic mirror 18 at a later stage in a direction different by 90 degrees from the tilt of the beam splitter 18 and the optical axis rotation direction. Arrange. This causes astigmatism in the orthogonal direction.

本実施の形態では、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７の間の中間軸に対して、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を回転させて互いの位置を交換させる。つまり、この構成によっても他の実施形態と同様に、平行平面板ガラス２７はビームスプリッタ１８の代わりに、ビームスプリッタ１８と同量の非点収差を発生させる。すなわち、本実施例でも、刺激用レーザーを使わない時に収差量が変化しないような切り替えを実現している。また、横ズレの色収差の発生量も両光路で等しい。   In the present embodiment, the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 27 are rotated with respect to the intermediate axis between the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 27 to exchange their positions. That is, with this configuration, as in the other embodiments, the plane-parallel plate glass 27 generates astigmatism of the same amount as the beam splitter 18 instead of the beam splitter 18. That is, this embodiment also realizes switching so that the aberration amount does not change when the stimulation laser is not used. Further, the amount of lateral chromatic aberration generated is the same in both optical paths.

本実施の形態においても、複数のダイクロイックミラー１８を選択的に交換可能な構成になっている。例えば図１１に示されるような、ビームスプリッタ１８と平行平面板ガラス２７を互いに対向させて配置したフィルターホイール２８を使えば、複数のビームスプリッタ１８の選択と非点収差補正が両立した構成となる。   Also in the present embodiment, a plurality of dichroic mirrors 18 can be selectively replaced. For example, if a filter wheel 28 in which the beam splitter 18 and the plane-parallel plate glass 27 are arranged so as to face each other is used as shown in FIG.

図１２は刺激用の光路を非走査型光学系とした構成例である。刺激光の照射には走査型ではない方が好ましい場合がある。その場合にも本発明は適切に実施できる。
図１２に示される構成例では、ビームスプリッタ１８と光学的に等しい厚みをもった平行平面板ガラス２６を、ビームスプリッタ１８と瞳投影レンズ１７との間に、ビームスプリッタ１８の傾きと光軸回転方向に９０度異なる向きで傾けて配置する。また、刺激用光路では、結像レンズ１９の前側焦点位置に絞り３０を置き、刺激光をこの絞りに照射する。この構成によれば、絞り位置は標本面と共役の位置になるので、絞り３０を適切に調節あるいは交換することにより刺激光照射範囲を決定できる。 FIG. 12 shows a configuration example in which the stimulation optical path is a non-scanning optical system. In some cases, it is preferable that the scanning type is not used for irradiation of the stimulation light. Even in that case, the present invention can be appropriately implemented.
In the configuration example shown in FIG. 12, a plane-parallel plate glass 26 having a thickness optically equal to that of the beam splitter 18 is disposed between the beam splitter 18 and the pupil projection lens 17, and the inclination of the beam splitter 18 and the optical axis rotation direction. Inclined at 90 degrees different from each other. In the stimulation optical path, a diaphragm 30 is placed at the front focal position of the imaging lens 19 and the diaphragm is irradiated with stimulation light. According to this configuration, since the stop position is a conjugate position with the sample surface, the stimulation light irradiation range can be determined by appropriately adjusting or exchanging the stop 30.

この構成により、ダイクロイックミラー１８によって発生する非点収差と平行平面版ガラス２６によって発生する非点収差とが補償され、実施例１と同様の効果をもたらす。
なお、上記構成に限らず、本願の実施例２から６においても、瞳投影レンズ１７’とビームスプリッタ１８の間である構成を、絞り３０とビームスプリッタ１８の間である構成と読み替えれば適切に本発明が実施される。 With this configuration, the astigmatism generated by the dichroic mirror 18 and the astigmatism generated by the plane-parallel plate glass 26 are compensated, and the same effect as in the first embodiment is brought about.
In addition to the above configuration, in Embodiments 2 to 6 of the present application, the configuration between the pupil projection lens 17 ′ and the beam splitter 18 can be appropriately replaced with the configuration between the aperture 30 and the beam splitter 18. The present invention is implemented.

２つのレーザー走査光学系を持つレーザー走査型顕微鏡の概略図である。It is the schematic of a laser scanning microscope which has two laser scanning optical systems. ２つのレーザー走査光学系を持つレーザー走査型顕微鏡の内部概略図である。It is an internal schematic diagram of a laser scanning microscope having two laser scanning optical systems. 合成部における収差発生の仕組を説明する図である。It is a figure explaining the mechanism of the aberration generation in a synthetic | combination part. 合成部における収差の補正の基本構成を説明する図である。It is a figure explaining the basic composition of amendment of the aberration in a synthetic part. レーザー合成の切り換え時の収差の補正の基本構成を説明する図である。It is a figure explaining the basic composition of amendment of the aberration at the time of laser composition change. レーザー合成の切り換え時の収差の補正の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the correction | amendment of the aberration at the time of switching of laser composition. レーザー合成の切り換え時の収差の補正の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the correction | amendment of the aberration at the time of switching of laser composition. ビームスプリッタの切り換え時の収差補正機構を説明する図である。It is a figure explaining the aberration correction mechanism at the time of switching of a beam splitter. 実施例５で使われるフィルターホイールの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the filter wheel used in Example 5. FIG. ビームスプリッタの切り換え時の収差補正機構を説明する図である。It is a figure explaining the aberration correction mechanism at the time of switching of a beam splitter. 実施例６で使われるフィルターホイールの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the filter wheel used in Example 6. FIG. 刺激光路を非走査型とした場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where a stimulus optical path is made into a non-scanning type.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・顕微鏡本体
２・・・ステージ
３・・・試料
４・・・対物レンズ
５・・・スキャンユニット
６・・・レーザーユニット
７・・・ファイバーケーブル
８・・・コンピュータ端末
９・・・レーザー光源
１０・・・ダイクロイックミラー
１１・・・ミラー
１２・・・ＡＯＴＦ
１３・・・ファイバーカップリング機構
１４・・・ミラー
１５・・・ダイクロイックミラー
１６・・・ガルバノミラー
１７・・・瞳投影レンズ
１９・・・結像レンズ
２０・・・ミラー
２１・・・結像レンズ
２２・・・共焦点ピンホール
２３・・・ダイクロイックミラー
２４・・・ミラー
２５・・・検出器
２６・・・平行平面板ガラス
２７・・・平行平面板ガラス
２８・・・フィルターホイール
２９・・・ミラー
３０・・・絞り DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microscope main body 2 ... Stage 3 ... Sample 4 ... Objective lens 5 ... Scan unit 6 ... Laser unit 7 ... Fiber cable 8 ... Computer terminal 9 ... Laser light source 10 ... Dichroic mirror 11 ... Mirror 12 ... AOTF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Fiber coupling mechanism 14 ... Mirror 15 ... Dichroic mirror 16 ... Galvano mirror 17 ... Pupil projection lens 19 ... Imaging lens 20 ... Mirror 21 ... Imaging Lens 22 ... Confocal pinhole 23 ... Dichroic mirror 24 ... Mirror 25 ... Detector 26 ... Parallel plane plate glass 27 ... Parallel plane plate glass 28 ... Filter wheel 29 ... Mirror 30 ... Aperture

Claims (10)

第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、
前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、
前記第２の走査光学系の第２の瞳投影レンズと前記ビームスプリッタの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った第１の平行平面板ガラスを、前記ビームスプリッタと等しい角度で傾斜させて配置し、
前記ビームスプリッタで発生する非点収差と同量の非点収差を、前記ビームスプリッタで発生する非点収差と９０度異なる方向に発生させる非点収差発生光学素子を、前記共通光路に配置することを特徴とするレーザー走査型顕微鏡。 In a laser scanning microscope that combines a first scanning optical system and a second scanning optical system into a common optical path by a beam splitter,
The beam splitter is disposed between the first pupil projection lens of the first scanning optical system and the imaging lens of the common optical path so as to be inclined with respect to the optical axis, and the laser from the first scanning optical system And reflects the laser from the second scanning optical system,
Between the second pupil projection lens of the second scanning optical system and the beam splitter, a first plane-parallel plate glass having a thickness optically equal to that of the beam splitter is inclined at an angle equal to that of the beam splitter. And place
An astigmatism generating optical element for generating astigmatism of the same amount as the astigmatism generated in the beam splitter in a direction 90 degrees different from the astigmatism generated in the beam splitter is disposed in the common optical path. A laser scanning microscope characterized by this. 前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路は直線であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー走査型顕微鏡。   2. The laser scanning microscope according to claim 1, wherein an optical path between the first plane-parallel glass plate and the beam splitter is a straight line. 前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタの間の光路はミラーで折り返され、前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタはほぼ同一平面上にあることを特徴とする請求項１に記載のレーザー走査型顕微鏡。   The optical path between the first plane-parallel plate glass and the beam splitter is folded back by a mirror, and the first plane-parallel plate glass and the beam splitter are substantially on the same plane. Laser scanning microscope. 前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動してスライドし、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動することを特徴とする請求項２に記載のレーザー走査型顕微鏡。   The first plane-parallel plate glass and the beam splitter slide in conjunction with each other, and the first plane-parallel plate glass moves to a position where it is inclined between the first pupil projection lens and the imaging lens. The laser scanning microscope according to claim 2. 前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは連動して回転し、前記第１の平行平面板ガラスが前記第１瞳投影レンズと前記結像レンズの間に傾斜させて配置される位置へ移動することを特徴とする請求項２または請求項３の何れかに記載のレーザー走査型顕微鏡。   The first plane-parallel plate glass and the beam splitter rotate in conjunction with each other, and the first plane-parallel plate glass moves to a position where it is inclined between the first pupil projection lens and the imaging lens. The laser scanning microscope according to any one of claims 2 and 3. 前記第１の平行平面板ガラスと前記ビームスプリッタは同一のフィルターホイールの対向位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のレーザー走査型顕微鏡。   6. The laser scanning microscope according to claim 5, wherein the first plane-parallel plate glass and the beam splitter are disposed at positions opposite to the same filter wheel. 前記非点収差発生光学素子は、前記ビームスプリッタと前記共通光路の結像レンズの間に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜した第２の平行平面板ガラスであることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。   The astigmatism generating optical element is a second plane-parallel plate glass disposed between the beam splitter and the imaging lens of the common optical path and inclined in a direction different from the beam splitter by 90 degrees with respect to the optical axis. A laser scanning microscope according to any one of claims 1 to 6. 前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し１８０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凸面となる反りがあることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。   The astigmatism generating optical element is a mirror disposed at a stage subsequent to the imaging lens of the common optical path, and is inclined in a direction different from the beam splitter by 180 degrees with respect to the optical axis, and the mirror has a convex surface in the reflection direction. The laser scanning microscope according to any one of claims 1 to 6, wherein there is warping. 前記非点収差発生光学素子は、前記共通光路の結像レンズの後段に配置された、前記ビームスプリッタとは光軸に関し９０度異なる方向に傾斜したミラーであり、前記ミラーは反射方向に凹面となる反りがあることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかにレーザー走査型顕微鏡。   The astigmatism generating optical element is a mirror disposed at a stage subsequent to the imaging lens of the common optical path and tilted in a direction different from the beam splitter by 90 degrees with respect to the optical axis, and the mirror has a concave surface in the reflection direction. The laser scanning microscope according to any one of claims 1 to 6, wherein there is warping. 第1の走査光学系と第2の走査光学系をビームスプリッタによって共通光路に合成するレーザー走査型顕微鏡において、
前記ビームスプリッタは、前記第1の走査光学系の第１の瞳投影レンズと前記共通光路の結像レンズの間に光軸に対し傾斜させて配置され、前記第1の走査光学系からのレーザーを透過して前記第２の走査光学系からのレーザーを反射し、
前記ビームスプリッタと前記第１の瞳投影レンズの間に、前記ビームスプリッタと光学的に等しい厚みを持った平行平面板ガラスを傾斜させて配置し、
前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスの傾斜方向は光軸に関し９０度異なり、
前記ビームスプリッタと前記平面板ガラスは連動して駆動し、前記共通光路から外れる配置をとることを特徴とするレーザー走査型顕微鏡。 In a laser scanning microscope that combines a first scanning optical system and a second scanning optical system into a common optical path by a beam splitter,
The beam splitter is disposed between the first pupil projection lens of the first scanning optical system and the imaging lens of the common optical path so as to be inclined with respect to the optical axis, and the laser from the first scanning optical system And reflects the laser from the second scanning optical system,
Between the beam splitter and the first pupil projection lens, arranged to incline a plane parallel plate glass having a thickness optically equal to the beam splitter,
The tilt direction of the beam splitter and the flat plate glass differs by 90 degrees with respect to the optical axis,
The beam splitter and the flat plate glass is driven in conjunction, the common feature to take the arrangement deviating from the optical path and, Relais Za scanning microscope.
JP2007240127A 2007-09-14 2007-09-14 Laser scanning microscope Expired - Fee Related JP5178107B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007240127A JP5178107B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Laser scanning microscope
US12/200,855 US8270088B2 (en) 2007-09-14 2008-08-28 Laser combining mechanism for use in a laser scanning microscope, and a laser scanning microscope that uses it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007240127A JP5178107B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Laser scanning microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009069692A JP2009069692A (en) 2009-04-02
JP5178107B2 true JP5178107B2 (en) 2013-04-10

Family

ID=40454167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007240127A Expired - Fee Related JP5178107B2 (en) 2007-09-14 2007-09-14 Laser scanning microscope

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8270088B2 (en)
JP (1) JP5178107B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010102196A (en) * 2008-10-24 2010-05-06 Olympus Corp Automatic adjustment method for microscope image, and microscope system
JP5371694B2 (en) * 2009-10-26 2013-12-18 オリンパス株式会社 Microscope connection unit and microscope system
JP5459399B2 (en) * 2010-06-03 2014-04-02 株式会社ニコン Microscope equipment
JP5673679B2 (en) * 2010-07-01 2015-02-18 株式会社ニコン microscope
CN203217230U (en) * 2012-12-28 2013-09-25 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 Illuminating device and projection system
DE102016108384B3 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Leica Microsystems Cms Gmbh Device and method for light sheet-like illumination of a sample
US10684492B2 (en) * 2016-12-08 2020-06-16 Futurus Technology Co., Ltd. System for imaging in the air
JP2019164213A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社リコー Optical scanner, image projection device, moving body, and manufacturing method of optical scanner
EP3614191A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-26 Till GmbH Microscope device
US11004253B2 (en) * 2019-02-21 2021-05-11 Electronic Arts Inc. Systems and methods for texture-space ray tracing of transparent and translucent objects

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1204199A (en) 1982-02-19 1986-05-06 Shigeo Kubota Optical apparatus
US4888614A (en) 1986-05-30 1989-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Observation system for a projection exposure apparatus
US5050153A (en) 1989-06-06 1991-09-17 Wai-Hon Lee Semiconductor laser optical head assembly
GB9208076D0 (en) 1992-04-03 1992-05-27 Rank Brimar Ltd Spatial light modulator system
JPH08254655A (en) * 1995-01-17 1996-10-01 Olympus Optical Co Ltd Scanning optical microscope
US5818637A (en) * 1996-02-26 1998-10-06 Hoover; Rex A. Computerized video microscopy system
US6975400B2 (en) * 1999-01-25 2005-12-13 Amnis Corporation Imaging and analyzing parameters of small moving objects such as cells
US6249341B1 (en) * 1999-01-25 2001-06-19 Amnis Corporation Imaging and analyzing parameters of small moving objects such as cells
JP3797874B2 (en) * 2000-12-26 2006-07-19 オリンパス株式会社 Scanning optical microscope
DE10340965A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-24 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh scanning microscope
JP2005181891A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Olympus Corp Laser microscope
DE102004058833A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Leica Microsystems Cms Gmbh Optical arrangement for a microscope and a microscope

Also Published As

Publication number Publication date
US8270088B2 (en) 2012-09-18
US20090073552A1 (en) 2009-03-19
JP2009069692A (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5178107B2 (en) Laser scanning microscope
US8582203B2 (en) Optical arrangement for oblique plane microscopy
JP7308033B2 (en) Equipment for Microscopy and Aberration Correction
JP6996048B2 (en) Wide field high resolution microscope
US6751016B2 (en) Scanning optical microscope
JP6394850B2 (en) Compensating optical system and optical apparatus
US11067783B2 (en) Light sheet microscope and method for imaging a sample by light sheet microscopy
JP6755257B2 (en) Method and arrangement configuration for inspecting specimens by optical sheet microscopy
US8014065B2 (en) Microscope apparatus with fluorescence cube for total-internal-reflection fluorescence microscopy
KR101089292B1 (en) Reflection and Fluorescence Hybrid in-vivo Confocal Laser Scanning Microscope for Bio-Medical Applications
JP2008250303A (en) Optical device for creating sheet light
JP6512667B2 (en) Side illumination microscope system and microscopic method
JP2011118264A (en) Microscope device
JP3280969B2 (en) Visible and ultraviolet confocal imaging system
JP6693030B2 (en) Adaptive optics and optical device
JP2004317741A (en) Microscope and its optical adjustment method
JP5734758B2 (en) Laser microscope
JP2012008308A (en) Imaging optical system and confocal scanning microscope using the same
JP7086057B2 (en) Microscope system
US20160187634A1 (en) Beam combiner for combining two independently scanned illuminating beams of a light scanning microscope
JP4700334B2 (en) Total reflection fluorescence microscope
US9696532B2 (en) Scanning laser microscope
US20230168484A1 (en) Method and system for multi-view episcopic selective plane illumination microscope
WO2024217203A1 (en) Single-objective light-sheet three-dimensional fluorescence imaging system
CN117616318A (en) Rescanning optical system, microscope and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100902

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120925

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130108

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5178107

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160118

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees